Οι απομονωμένες μαύρες τρύπες κρύβονται στα κοσμικά κενά

Πηγή: space.com, 1 Ιουνίου 2007

Οι τερατώδεις μαύρες τρύπες μπορούν να είναι απομονωμένες, κρυμμένες στα κοσμικά κενά εκεί όπου η αστρική τροφή τους είναι λιγοστή  και είναι ανύπαρκτοι οι γείτονες, ανήγγειλε μια ομάδα των επιστημόνων.

Οι λεβάθιαν μαύρες τρύπες έχουν προσαρμοστεί στους τρόπους ζωής της κοσμικής ερήμου τους γιατί αναπτύσσονται με πιο αργό ρυθμό από τις υπόλοιπες που κατοικούν σε πολυσύχναστες κοσμικές γειτονιές.

Τα αποτελέσματα της έρευνας ρίχνουν φως στο σχηματισμό και την εξέλιξη και των δύο τύπων υπερβαρέων μαύρων οπών που ζυγίζουν εκατομμύρια έως εκατοντάδες εκατομμύρια φορές περισσότερο από τον ήλιο. Τα τελευταία χρόνια οι αστρονόμοι έχουν βρει στοιχεία ότι οι μαύρες τρύπες και οι γαλαξίες που τις φιλοξενούν μπορούν να αλληλεπιδράσουν και να επιδράσουν στην εξέλιξη τους.

Κοσμικά κενά

Τα κοσμικά κενά είναι περιοχές που περιέχουν λίγους γαλαξίες και εκτείνονται σε πλάτος εκατοντάδες εκατομμυρίων ετών φωτός, οι οποίες δε περιοχές αποτελούν πάνω από το μισό σύμπαν. Μόνο το 5% όλων των γαλαξιών κατοικούν μέσα σε αυτές τις περιοχές που μοιάζουν με φυσαλίδες, ενώ το 95% όλων των γαλαξιών να βρίσκονται μαζί στα σμήνη των γαλαξιών.

Αυτή η φέτα του σύμπαντος παρουσιάζει την κατανομή των κενών (μπλε κύκλοι) και των γαλαξιών τους (μπλε κύκλοι). Οι επιστήμονες βρήκαν γαλαξίες στα κενά αυτά που φιλοξενούν ενεργές μαύρες τρύπες που αυξάνονται, όπως αυτή που παρουσιάστηκε στην εικόνα (δεξιά).

Η Anca Constantin του πανεπιστημίου Drexel στη Φιλαδέλφεια και οι συνάδελφοι της μελέτησαν περισσότερους από 1.000 κενούς γαλαξίες μέσα στη φέτα πλάτους 700 εκατομμυρίων ετών φωτός χρησιμοποιώντας την Ψηφιακή Έρευνα του Ουρανού Sloan (SDSS-II), διαπιστώνοντας ότι οι υπερβαρέες μαύρες τρύπες είναι εξίσου κοινές στους κενούς γαλαξίες δεδομένου ότι βρίσκονται στα λεγόμενα Τείχη, που είναι ομάδες γαλαξιών πολύ κοντά μεταξύ τους και που σχηματίζουν κάποια δομή σαν τα Τείχη.

"Κατά έναν ενδιαφέροντα τρόπο, βλέπουμε ενεργά προσαυξάνοντες μαύρες τρύπες σε όλες τις φάσεις εξέλιξης μέσα σε αυτές τις αραιές περιοχές", λέει η Constantin, η οποία παρουσίασε την έρευνα σε μια συνεδρίαση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας.

Οι μαύρες τρύπες θεωρούνται ότι αρχίζουν τη ζωή τους ως αδηφάγα όντα, που απορροφούν γειτονικό τους υλικό (ή όπως λέγεται στην αστρονομική γλώσσα προσαυξάνουν), και συνεχίζουν να συσσωρεύουν υλικό. "Αυτές αυξάνονται συνεχώς και σε κάποιο σημείο είτε γίνονται πια οκνηρές ή μένουν από καύσιμα", λέει η Constantin.

Βρίσκοντας μαύρες τρύπες σε όλες τις παραπάνω φάσεις αύξησης σημαίνει ότι η διαδικασία της προσαύξησης των μαύρων οπών μέσα στους κενούς γαλαξίες είναι αρκετά παρόμοια με ό,τι συμβαίνει στις κανονικές περιοχές του κόσμου", εξηγεί η Constantin.

Διαφορετικοί τρόποι ζωής

Εντούτοις, η Constantin και η ομάδα της βρήκαν μερικές λεπτές διαφορές μεταξύ των μαύρων τρυπών μέσα στους κενούς και στους συνηθισμένους γαλαξίες. Βρήκαν περισσότερες μαύρες τρύπες στα πιο αρχικά στάδια της εξελικτικής διαδικασία τους μέσα στους κενούς γαλαξίες, που σημαίνει ότι οι μαύρες τρύπες ήταν ακόμα στα στάδια της ενεργού σίτισης του κύκλου της ζωής τους.

Ενώ στις συσσωρευμένες γαλαξιακές περιοχές, η ομάδα προσδιόρισε περισσότερες υπερβαρέες μαύρες τρύπες στα μεταγενέστερα στάδια στην εξελικτική διαδικασία τους, προτείνοντας έτσι ότι οι κανονικοί γαλαξίες συμβάλλουν για γρηγορότερους ρυθμούς προσαύξησης.

"Οι μαύρες τρύπες στους κενούς γαλαξίες θέλουν περισσότερο χρόνο για να φτάσουν στην ώριμη, χαμηλή φάση του ρυθμού προσαύξησης, η οποία μπορεί να εξηγήσει γιατί οι πιο ογκώδεις, οκνηρές μαύρες τρύπες είναι λιγότερο συχνές στα κενά", διευκρινίζει η Constantin.

Θα μπορούσε να οφείλεται ότι οι γαλαξίες στις "κενές" περιοχές έχουν λιγότερα καύσιμα γύρω τους. Εντούτοις, πρόσφατα οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι οι κενοί γαλαξίες υποστηρίζουν υψηλότερους ρυθμούς σχηματισμού άστρων, ένα γεγονός που θα οφειλόταν ότι υπάρχει εκεί περισσότερο αέριο και σκόνη τριγύρω, η ίδια τροφή που τροφοδοτεί και την ανάπτυξη των μαύρων οπών.

"Αυτό είναι παράξενο δεδομένου ότι αυτοί οι απομονωμένοι γαλαξίες σχηματίζουν αστέρια με υψηλότερους ρυθμούς από ό,τι οι αντίστοιχοι τους στις πυκνότερες περιοχές του κόσμου", λέει η Fiona Hoyle μια συνεργάτης της Constantin και αστρονόμος στο πανεπιστήμιο Widener στο Delaware. "Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει αφθονία τροφής, αλλά δεν διοχετεύεται αποτελεσματικά προς την κεντρική μηχανή (τη θηριώδη μαύρη τρύπα)."

Έτσι, ίσως οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των γαλαξιών θα μπορούσαν να εξηγήσουν τους διαφορετικούς ρυθμούς προσαύξησης, λένε οι επιστήμονες. Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των κανονικών γαλαξιών μπορούν να σπρώξουν αέριο και σκόνη στην περιοχή όπου βρίσκεται μια κεντρική μαύρη τρύπα. Στις λιγότερο όμως εποικημένες περιοχές του κόσμου, τέτοια γαλαξιακά πάρε-δώσε είναι πολύ λιγότερο συχνά, κάτι που θα μπορούσε να οδηγήσει σε λιγότερα καύσιμα για τις μαύρες τρύπες.

"Αυτές οι αλληλεπιδράσεις δεν είναι τόσο συχνές στα κενά, έτσι η" σίτιση" της μαύρης τρύπας είναι πιο αργή", συμπληρώνει η Constantin.